一种氧化镁锌光学微腔的构造方法与流程

文档序号:15394080发布日期:2018-09-08 01:46阅读:297来源:国知局

本发明涉及一种氧化镁锌光学微腔的构造方法,属于光学微腔技术领域。



背景技术:

微腔激子极化激元研究在近十几年得到了迅速发展,人们已经开始利用它特有的性质开发了许多以激子极化激元为载体的新型光电子器件,比如激子极化激元激光器、发光二极管和光开关等。光学微腔有很多的优点,它们的特点在于具有很小的模式体积和很高的品质因子,在滤波器、光开关或者传感器方面有广泛的应用。

光学微腔是一种尺寸在微米量级或者亚微米量级的光学谐振腔,它利用在折射率不连续的界面上的反射、全反射等效应,将光限制在一个很小的区域。半导体微米棒是一种重要的半导体微腔结构。

目前已有的半导体微腔构建方法中大多制备过程往往需要昂贵的仪器设备,试验条件要求比较高。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是:解决了目前已有的半导体微腔构建方法中制备过程需要昂贵的仪器设备,试验条件要求比较高的问题。

为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是提供了一种氧化镁锌光学微腔的构造方法,其特征在于,包括以下步骤:

将mg2+与zn2+的摩尔比为(1∶5)~(1∶10)的乙酸锌和乙酸镁溶于去离子水中,在磁力热搅拌条件下,将氢氧化钠溶液逐滴加入到乙酸锌和乙酸镁混合溶液中进行滴定反应,滴定反应结束后,将进行清洁以及预处理后的导电玻璃衬底放入搅拌好的溶液中,通过水热法生长出znmgo微米棒材料,将生长出znmgo微米棒材料的导电玻璃衬底从溶液中取出干燥,通过激发光源激发,随后通过荧光光度计测定来完成。

优选地,所述的乙酸锌在混合溶液中的摩尔浓度为0.04~0.08mol/l,乙酸镁在混合溶液中的摩尔浓度为0.004~0.015mol/l,氢氧化钠溶液的摩尔浓度为0.2~0.4mol/l。

优选地,所述的激发光源为波长为325nm的氦-镉激光器。

优选地,所述的荧光光度计为horibajobinyvonhr800uv荧光光度计。

本发明的工艺简单,通过乙酸锌和乙酸镁与氢氧化钠组成溶液滴定反应,用水热法制备了znmgo微米棒材料,然后对该微米棒材料的光致发光谱进行了观测,即可得到可见光发射的是有一系列的发光峰这即为不同偏振下的回音壁模式的发光。通过改变谐振腔的形状、尺寸以及材料构成,能够提供具有特定的极性、频率以及发射图案的电磁模式光谱,可用来制作发光二极管、传感器以及彩色显示等新型光器件。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂,兹以优选实施例,作详细说明如下。

本发明为一种氧化镁锌光学微腔的构造方法,znmgo微米棒材料的生长是选用水热法来制备的。本发明的一种氧化镁锌光学微腔的构造方法包括以下步骤:

首先对导电玻璃衬底进行清洁以及预处理,在配制溶液时,将mg2+与zn2+的摩尔比为(1∶5)~(1∶10)的乙酸锌和乙酸镁溶于烧杯内的去离子水中。

在磁力热搅拌条件下(磁力热搅拌的温度为60℃~70℃),将氢氧化钠溶液逐滴加入到乙酸锌和乙酸镁混合溶液中进行滴定反应,滴定反应结束后,将导电玻璃衬底放入搅拌好的溶液中,然后将烧杯密封之后放入水浴槽中,生长出znmgo微米棒材料,生长时间为8小时,水浴温度为90℃,待生长完成后将导电玻璃衬底从溶液中取出干燥,并通过激发光源激发,由horibajobinyvonhr800uv荧光光度计测定来完成的。

应用的激发光源是波长为325nm的氦-镉激光器,乙酸锌在混合溶液中的摩尔浓度为0.04~0.08mol/l,乙酸镁在混合溶液中的摩尔浓度为0.004~0.015mol/l,氢氧化钠溶液的摩尔浓度为0.2~0.4mol/l。

微腔结构是一种很重要的谐振腔,它有着特别的光学模式,比如回音壁模式。乙酸锌和乙酸镁与氢氧化钠组成溶液滴定反应,用水热法制备了znmgo微米棒材料,并通过激发光源激发,可使光在腔内沿环形回路形成特殊的回音壁模式。然后对微米棒材料的光致发光谱进行了观测,在这样的谐振腔中,通过光波在界面上的全反射来实现对光场的强限制,微米棒在可见发光带的光致发光谱中将具有回音壁模式的系列的发光峰。

实验证明该方法通过控制适当的生长条件可以制备构造出具有回音壁模式的一维znmgo微米光学微腔结构。微米棒的光致发光谱包括两部分:一部分是带边发射,另一部分则是源于缺陷的可见光发射即构成回音壁模式的发光结构。

本发明中的反应是使用强碱和醋酸盐,也可以用其他反应物代替,比如乙酸锌与其它乙酸盐比如乙酸钾乙酸钠。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种氧化镁锌光学微腔的构造方法,包括以下步骤:将Mg2+与Zn2+的摩尔比为(1∶5)~(1∶10)的乙酸锌和乙酸镁溶于去离子水中,在磁力热搅拌条件下,将氢氧化钠溶液逐滴加入乙酸锌溶液中进行滴定反应,滴定反应结束后,将进行清洁以及预处理后的导电玻璃衬底放入搅拌好的溶液中,通过水热法生长出ZnMgO微米棒材料,将生长出ZnMgO微米棒材料的导电玻璃衬底从溶液中取出干燥,通过激发光源激发,随后通过荧光光度计测定来完成。本发明的工艺简单,用水热法制备了ZnMgO微米棒材料,然后对该微米棒材料的光致发光谱进行了观测,即可得到可见光发射的是有一系列的发光峰这即为不同偏振下的回音壁模式的发光。

技术研发人员:叶小亮
受保护的技术使用者:上海电机学院
技术研发日:2018.03.29
技术公布日:2018.09.07
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